Question

13．提示：在（1）（2）小題中選作一道題，若兩題全做．只按（1）小題計(jì)分

（1）在杠桿上掛了一個(gè)重物G，為了使杠桿在圖1的位置靜止，請?jiān)贏點(diǎn)處畫出最小的動(dòng)力F，并用L₁標(biāo)出其力臂．
（2）光線從水中斜射入空氣，在圖2上畫出反射光線和折射光線的大致光路．

Answer 1

分析 （1）使用杠桿時(shí)，當(dāng)阻力和阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長，越省力；因此只需找出使動(dòng)力臂最長的動(dòng)力作用點(diǎn)，然后作動(dòng)力臂的垂線即可．
（2）反射與入射的關(guān)系：反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；
折射與入射的關(guān)系：折射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，光由空氣斜射入水中時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角．

解答 解：（1）在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動(dòng)力臂最長，由圖知OA為動(dòng)力臂最長，過A點(diǎn)與OA垂直向下作垂線就得到動(dòng)力F的方向，如下圖所示：
（2）過入射點(diǎn)垂直界面作出法線，根據(jù)反射定律的內(nèi)容在水中法線的另一側(cè)作出反射光線，根據(jù)折射定律的內(nèi)容，在空氣中法線的另一側(cè)作出折射光線，如圖所示：

點(diǎn)評 （1）此題既考查了力臂的畫法，也考查了最小力的確定．根據(jù)杠桿的平衡條件，要使杠桿上的力最小，必須使該力的力臂最大，而力臂最大時(shí)力的作用點(diǎn)一般離杠桿的支點(diǎn)最遠(yuǎn)，所以在杠桿上找到離杠桿支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)即力的作用點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連線就是最長的力臂，過力的作用點(diǎn)作垂線就是最小的力．
（2）在兩種透明介質(zhì)的界面上，反射和折射一般是同時(shí)發(fā)生的，反射與入射在同種介質(zhì)中，折射與入射在兩種介質(zhì)中，反射角等于入射角，光由空氣斜射入其它透明介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角，光由其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角．